Состав полимербетона: состав и характеристики, виды, плюсы и минусы

состав и характеристики, виды, плюсы и минусы

Полимербетон – современная высокотехнологичная альтернатива бетону традиционного состава. Полимербетонная смесь вместо цемента содержит полимер – синтетическую смолу, представляющую собой вязкую жидкость. Полимербетоны отличаются прекрасной водонепроницаемостью, морозостойкостью (от 400 циклов замораживания/оттаивания), легко ремонтируются.

Состав смеси полимербетона

Особенностью этого материала является большое процентное содержание заполнителей и наполнителей – более 90%. Крупный заполнитель – базальтовый или гранитный щебень с зернами размером до 50 мм, мелкий – кварцевый песок, дробленый песчаник, размер зерна до 5 мм. Наполнители – дисперсные порошки с размером частиц менее 0,15 мм. Это могут быть порошки диабаза, андезита, графита, маршаллита. В составе полимерного бетона присутствуют дополнительные компоненты: пластификаторы, отвердитель, красящие пигменты.

Композиции без крупного заполнителя называют «полимеррастворами». Материалы, содержащие только мелкозернистые наполнители, называют «полимерными мастиками».

Для повышения тиксотропности (способности разжижаться при механическом воздействии и сгущаться в состоянии покоя) полимерных растворов и мастик в состав вводят сажу, аэросил, дисперсный ПВХ.

В качестве вяжущего при изготовлении полимербетона производители используют термопластичные или термореактивные смолы: эпоксидную, фурановую, ненасыщенную полиэфирную (самый экономичный вариант), фенолформальдегидную, карбамидоформальдегидную. Термопластичные полимеры размягчаются при повышении температуры и отвердевают при охлаждении, сохраняя основные рабочие характеристики. Термореактивные полимеры после твердения не могут перейти в пластичное состояние при нагреве.

Их твердение происходит с помощью отвердителей. Материалы на основе термореактивных полимеров применяются в строительстве для сооружения несущих конструкций. Полимербетоны с термопластичными смолами обычно используются для устройства защитно-декоративных отделочных слоев.

Характеристики полимербетонов

Даже небольшие добавки полимерного вяжущего обеспечивают материалу прекрасные эксплуатационные характеристики, такие как:

• высокая прочность;
• устойчивость к химически активным средам;
• высокая марка морозостойкости – F400 и выше.

Соответствующий подбор связующего и заполнителей позволяет получать материалы с требуемым уровнем электропроводности или способностью создавать защиту от излучений.

Для усиления полимербетонов используется стальная и полимеркомпозитная арматура, стеклянная и полимерная фибра, обеспечивающая объемное армирование.

Разновидности полимербетонов

Для каждой области применения разработаны оптимальные составы и технологии производства полимерного бетона.

• Тяжелый. Предназначен для сооружения объектов, запланированных для восприятия высоких нагрузок. Размер фракций крупного заполнителя – 20-40 мм.
• Конструкционный. Используется для возведения несущих конструкций или в качестве декоративного материала, имитирующего натуральный камень. Величина зерна крупного заполнителя – примерно 20 мм. Плотность материала – 1500-3000 кг/м³.
• Конструкционно-теплоизоляционный. Плотность – 0,5-1,5 т/м³. Сочетает хорошие прочностные и теплоизоляционные характеристики.
• Теплоизоляционный. Плотность – 0,3-0,5 т/м³. Максимальный размер крупного заполнителя – 10 мм. Этот материал используется для возведения внутренних перегородок и создания утеплительного слоя.
• Литьевой камень. Крупный заполнитель отсутствует, мелкий заполнитель – мелкофракционный песок с размером зерна до 0,15 мм. Применяется при устройстве наливных полов и в декоративных целях.

Области применения полимербетонов

Эти материалы обычно используются при сооружении объектов с особыми требованиями. Чаще всего они применяются:

• для изготовления коллекторов, труб, тюбингов, ванн, предназначенных для травления и электролиза, емкостей для хранения агрессивных веществ;
• при строительстве подводных сооружений или объектов, требующих защиты от излучения;
• при ремонте и реконструкции сооружений;
• для изготовления корпусов центробежных насосов и редукторов, в этом случае полимербетоны успешно заменяют металл.

Преимущества и недостатки

Преимущества использования полимерных бетонов, растворов и мастик:

• хорошая прочность;
• ударная стойкость и упругость, в несколько раз превышающие аналогичные характеристики традиционных бетонов;
• способность выдерживать негативные погодные факторы без потери рабочих свойств;
• эстетичный внешний вид, возможность выбрать подходящие цвет и фактуру;
• быстрое время твердения.

Основным недостатком является довольно высокая стоимость полимербетонных смесей, определяемая в основном ценой на полимерное вяжущее.

Опыт эксплуатации объектов из полимербетона и положительные отзывы строителей свидетельствуют о прекрасных эксплуатационных характеристиках этого материала.

Состав полимербетона

Полимербетоном называется композитный материал, где связующим веществом выступают полимеры. Этот материал известен под названиями литьевой или искусственный камень. Эксплуатационные качества полимербетона превосходят обычные бетоны и натуральный камень, при этом более низкая цена, позволяет очень широко применять его при различных отделочных работах.

Состав полимербетона

Полимербетон состоит из следующих компонентов:

1. Наполнитель из натуральных компонентов крупной фракции. Сюда могут входить остатки натурального камня, мрамора, щебень, галька, стекло, слюда и т.д. В составе полимербетона эти наполнители занимают до 75% объема, в том числе песок до 25%.

2. Наполнители мелкоизмельченные, занимают от 5% до 10% объема, состоят из кварца, андезита, графита.

3. Роль связующего материала выполняет полиэфирная смола. В объеме полимербетона составляют до 10%.

4. В роли отвердителя применяется метилэтилкетоновый пероксид, его доля до 1%.

5. Для придания пластичности и окраски в составе полимербетона используются пластификаторы и пигменты, дающие возможность получать материал нужного цвета и оттенка.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        На изделия из полимербетона наносят защитный слой, гелькоут.

Характеристики полимербетона

Простота изготовления изделий из нового материала и его эксплуатационные свойства сделали полимербетон привлекательным для использования в качестве фасадного декора.  

Особые свойства материала входящие в состав полимербетона способствует его широкому распространению:

• можно использовать его для создания декоративных и сложных форм в дизайне и архитектуре;

• имеет высокую устойчивость к температурным колебаниям и различным климатическим условиям;

• полимербетон устойчив к повышенной влажности и не боится различных биологических факторов;

• полимербетон относиться к категории трудно горючих материалов;

• экологически безопасный материал, не выделяет вредных веществ, его можно использовать при отделке жилых и общественных помещений;

• при относительно небольшом весе имеет высокую прочность.

Рекомендуем посмотреть:

• Производство полимербетона
• Архитектурный бетон
• Архикамень для фасада
• Изделия из полимербетона

Полимерцементный бетон: свойства и применение

🕑 Время чтения: 1 минута

Полимерцементный бетон — это композитный бетон, состоящий из синтетического полимера в связующем материале. Преимущества полимербетона заключаются в более высоких свойствах, низких энергозатратах и ​​низких трудозатратах. Его также называют полимерно-портландцементным бетоном (PPCC) или бетоном, модифицированным латексом (LMC). Состав, свойства и применение полимерцементного бетона объясняются ниже.

Содержание:

• Состав полимерного цементного бетона (PCC)
• Свойства полимерного цементного бетона
  • 1. Высокая непроницаемая
  • 2. Высокая длина
  • 3. Сопротивление условий аттестации
• размышлений в полиммере в целом цикл Связанного поля. Бетонное строительство
• Области применения полимерцементного бетона
  • 1. Настилы мостов
  • 2. Перекрытия
  • 3. Сборные конструкции
  • 4. Используется в качестве ремонтных составов

В портландцемент вводят форполимер (мономер) дисперсного полимера, чтобы получить РСС. Эта комбинация создает полимерную сеть на месте во время процесса отверждения бетона. Использование типичных виниловых мономеров может мешать процессу гидратации или разрушаться. Таким образом, использование форполимеров оказывается более эффективным, поскольку они выполняют требуемую функцию. Для улучшения механических свойств PCC эти форполимеры можно добавлять в более высоких пропорциях. Поскольку это свойство бетона основано на включении полимера, при добавлении латекса необходимо соблюдать особую осторожность и внимание. Используемая эмульсия повышает смазывающие свойства смеси.

1. Латекс в условиях окружающей среды должен образовывать пленку, чтобы он надлежащим образом покрывал цемент и частицы заполнителя. Это помогает создать прочную связь между заполнителем и цементной матрицей.
2. Растущая микростойка должна быть перехвачена образовавшейся полимерной сеткой. Это делается путем рассеивания энергии за счет образования микрофибриллы.

1. Поливинилэфиры
2. Полиэпоксидные смолы (винилиден-хлорид)
3. Сополимеры
4. Стирол Утадиен

Полимерная фаза в бетоне поможет уменьшить пористость и микротрещины, образующиеся в цементной матрице. Это действует как дополнительный связующий материал, кроме используемого портландцемента.

Плотный и непроницаемый для воды бетон получается при использовании PCC. Это предотвращает химическое воздействие, проникновение воды и, следовательно, предотвращает коррозию. Также предотвращается появление внутренних микротрещин в цементной матрице. Это увеличивает срок службы конструкции.

Структура PCC непроницаема, они менее подвержены влиянию изменяющихся погодных условий.

1. Накладки из PCC обладают превосходными долгосрочными характеристиками.
2. Смешивание PCC должно производиться в бетономешалке.
3. Обработка, размещение и отделка PCC должны быть завершены менее чем за 30 минут.
4. PCC требует от одного до двух дней отверждения во влажной среде с последующей сушкой на воздухе.
5. Стирол-бутадин PCC обладает отличной стойкостью к внешним воздействиям или средам, в которых присутствует влага.
6. Изменение цвета поверхности происходит, когда бетон подвергается воздействию УФ-излучения, за исключением акриловых полимеров.
7. Применяется для облицовки настилов мостов, перекрытий и ямочного ремонта любых бетонных поверхностей толщиной от 4 до 100 мм по бетонам.
8. Акриловые латексы используются для ремонта и заделки полов, а также в тех случаях, когда важно сохранение цвета.
9. Эти накладки создают высокопрочную износостойкую поверхность, очень устойчивую к атмосферным воздействиям.
10. PCC необходимо укладывать и отверждать при температуре от 7 до 30 °C.
11. Мобильные смесители непрерывного действия, оснащенные дополнительным резервуаром для хранения латекса, должны использоваться для больших объемов применения полимер-модифицированного бетона.
12. Время смешивания ограничено 3 минутами для небольших порций или для растворосмесителей.
13. PMC имеет тенденцию к растрескиванию при пластической усадке во время укладки, поэтому необходимы особые меры предосторожности, когда скорость испарения превышает 0,5 кг/м2/ч.
14. Модуль упругости, как правило, ниже по сравнению с обычным бетоном, поэтому его использование в элементах, нагруженных в осевом направлении, должно оцениваться соответствующим образом.
15. Поливинилацетатные смеси не должны подвергаться воздействию влаги.
16. Эпоксидные эмульсии дороже.

Применение ПКК позволяет получить высокогерметичную и водонепроницаемую поверхность, что предотвратит попадание влаги и хлоридов, что позволит избежать коррозии арматуры, выкрашивания и образования микротрещин.

Рис.1: Полимербетонное покрытие для настила моста; Изображение предоставлено: The Aberdeen Group, Concrete Construction

2. Конструкция пола

Повышенная химическая стойкость, высокие физико-механические свойства делают его оптимальным выбором для устройства промышленных полов. Они также используются в дорожном строительстве, где область подвергается интенсивному движению.

Хорошая удобоукладываемость и характеристики термического отверждения требуют его для производства сборных железобетонных изделий. Блоки PCC могут быть получены с меньшим соотношением воды и цемента.

Рис.: Сборные санитарные блоки PCC; Изображение предоставлено: Armorock

PCC можно использовать для ямочных и ремонтных работ на обычном портландцементном бетоне. Это увеличивает прочность и срок службы существующей конструкции. PCC необходимо наносить только после удаления старого материала.

Его плюсы и минусы, использование и свойства

Как вы должны знать, бетон пористый. Пористость бетона может быть связана с наличием воздушных полостей, внутренней пористостью самой структуры геля или водяными пустотами. Пористость бетона является одним из факторов, влияющих на прочность бетона. Когда пористость увеличивается, прочность бетона снижается, а когда уменьшается пористость, прочность бетона резко возрастает. Таким образом, различные процессы уплотнения бетона, такие как вибрация, давление и сотрясение, вращение и т. д., применялись для уменьшения пористости после укладки бетона. Эти методы в значительной степени полезны, но ни один из них не помогает уменьшить присущую гелю пористость или водяные пустоты. Поэтому применяется новейшая технология пропитки мономером и последующей полимеризации, чтобы снизить присущую бетону пористость, что возможно в полимербетоне.
Разработка полимербетона привела к производству новых строительных материалов путем объединения современной технологии и химии полимеров с вековой технологией цементобетона.

Прогресс в области полимербетона начался после 1950-х годов, когда эти материалы были подготовлены в качестве замены цементобетона для некоторых конкретных применений. Сообщается, что в основном полимербетон используется для облицовки зданий. Позже этот бетон обеспечивает отличное сцепление со стальной арматурой. Эффект отверждения при температуре окружающей среды быстрый, поэтому он рано набирает прочность. Следовательно, из-за высокой прочности и хорошей долговечности он в настоящее время широко используется в качестве ремонтного материала.

Бетон

Различные материалы для наружной облицовки для модернизации эстетики вашего дома!

Согласно «ACI-CT-13» Американского института бетона – Терминология бетона-13 – стандарту ACI, полимербетон – это «бетон, в котором органический полимер служит связующим». Проще говоря, полимербетон представляет собой сложный материал, в котором заполнитель связан в матрицу с замешанным в ней полимерным связующим. Снижает пористость и повышает прочность бетона.
Полимербетонная матрица в норме содержит заполнители и наполнители более 75-80% своего объема и не содержит гидратоцементной фазы. Хотя портландцемент также можно использовать в качестве наполнителя, он обладает уникальным сочетанием свойств, таких как прочность, хорошая адгезия и т. д., в зависимости от состава бетонной смеси.

Полимерный бетон отличается от обычного бетона тем, что для связывания заполнителей вместо цемента используется полимерное вяжущее, хотя его можно использовать в строительстве так же, как и обычный бетон. Но у него есть несколько уникальных характеристик, которые делают его более долговечным, чем традиционный бетон. К таким свойствам полимербетона относятся следующие,

01. Быстрое отверждение:

• Эффект отверждения быстрый при температуре окружающей среды от –18 до +40°C (от 0 до 104°f). По данным Raman Bedi and et al (2013), полимербетон набирает 70% прочности после одного дня отверждения при комнатной температуре, в то время как обычный бетон набирает только 20% своей 28-дневной прочности за один день.

02. Прочность:

• Полимербетоны обладают высокой прочностью на растяжение, изгиб, сжатие и хорошую стойкость к истиранию по сравнению с цементобетоном.

03. Хорошая адгезия:

• Хорошая адгезия к большинству поверхностей улучшает адгезию к старой поверхности.

04. Прочность:

• Полимербетон обеспечивает хорошую длительную стойкость бетона по отношению к циклам замораживания-оттаивания и химическому воздействию, так как уменьшает проникновение хлоридов и солей.

05. Низкая водопроницаемость и водонепроницаемость:

• Полимербетон малопроницаем для воды и агрессивных растворов или химикатов.

06. Легкий:

• Использование полимера в бетоне позволяет производить легкий бетон.

Полимер для бетона

Полимер играет важную роль в связывании органической подложки друг с другом из-за своей внутренней клейкой природы. Полимерные материалы упаковываются либо в жидком, либо в сухом виде, жидкая форма полимеров (латекс) обычно называется смолой.
На рынке доступны различные типы полимеров, но выбор конкретного типа смолы зависит от различных факторов, а именно стоимости, требуемой химической или атмосферостойкости, желаемых свойств и т. д.

Бетон

11 факторов, которые могут повлиять на прочность бетона

Наиболее часто используемые смолы для полимерного бетона следующие:

• . Полимерный бетон. Фурановые смолы
• Акриловые и стирол-акриловые смолы
• Винилацетат-этилен (ВАЭ)
• Поливинилацетат (ПВА)
• Стирол-бутадиеновая смола (SBR)
• Метилметакрилат MMA
• Стирол и полиэфирный стирол
• Метанол
• Эпоксидные смолы
• Полиуретановые смолы (PUR)
• Мочевиноформальдегидная смола и так далее.

Ненасыщенные полиэфирные смолы

Для полимербетона ненасыщенные полиэфирные смолы являются наиболее универсальными полимерами, используемыми благодаря их экономичности, хорошим механическим свойствам бетона и доступности. Фурановые смолы также широко используются в европейских странах.

Полимербетон используется в специализированных строительных проектах, где требуется устойчивость к нескольким видам коррозии и поддерживается долговечность, т.е. долгий срок службы. Его можно использовать аналогично обычному бетону. Полимербетон используется в следующих работах:

• Ремонт поврежденного коррозией бетона
• Предварительно напряженный бетон
• Атомные электростанции
• Электротехническое или промышленное строительство
• Морские сооружения
• Сборные конструктивные элементы, такие как резервуары для кислоты, люки, водостоки, разделительные барьеры на шоссе и т. д.
• Гидроизоляция конструкций
• Канализационные сооружения и опреснительные установки

• Полимербетон может применяться в очень тонких поперечных сечениях потеря щелочности.
• Полимербетон обладает очень хорошей коррозионной стойкостью и химической реактивностью.
• Полимерные вяжущие вещества очень быстро схватываются и придают устойчивость к атмосферным воздействиям, поэтому их можно использовать для ремонта существующих конструкций.
• Уменьшает усадку

Бетон

Испытание бетона на карбонизацию для анализа структуры

Ремонтные работы с полимербетоном